生石灰消化器在梅钢烧结生产中的应用
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生石灰消化器的使用使烧结各项技术经济指
标得到进一步优化。因 3 号机相继进行多项技术
改造, 为此取消化器投入使用前后各 3 个月均值
数据进行对比分析( 见表 4) 。
表 4 生石灰消化器使用前后生产
技术经济指标比较
利用 转鼓 槽下 固体 煤气
电
系数 指数 返回率 燃耗 单耗
单耗
t ( m2 h)- 1 %
( 编辑: 李 霞)
( 1) 解决了因生石灰消化后体积膨胀, 粘性增 大带来的排料不畅, 叶片使用周期短, 主轴易断裂 等难题。通过采用双轴消化器, 加大了消石灰输 送能力, 使消化器排料顺畅, 生石灰与水更有效的
混匀; 叶片采用可更换形式, 方便对损坏叶片的更 换; 合理布置加水点和水量分配, 有效减少轴和叶 片上的积料, 使生石灰均匀消化。
关键词: 烧结; 生石灰; 消化器
Application of Burnt Lime Slaker in Sintering Production at Meigang
Zhao Guoli ang Qiu H aiy u
( Iro nm aking P lant of Meishan Iron & Steel Co. , Nanjing 210039)
由于水沫除尘产生的废水是在自然重力下返 回到生石灰消化绞龙内的, 所以水压低且水流集 中( 虽在返回槽上开了几个分流口, 但由于本废水 碱度高, 结垢严重, 很快就会堵塞, 且在生产过程 中无法清堵) , 从而造成生石灰消化不均匀。 2. 2 后期设想
将目前分散使用 的总水量进行 集中串级使 用, 第 1 级为除尘: 所有新水首先用于除尘, 由于 水沫除尘水量增加 60% 以上, 除尘效果一定会得 到大幅度提高; 第 2 级为生石灰消化: 将所有除尘 产生的废水采用水池收集, 再通过污水泵加压送 至生石灰消化器进行合理分配, 从而消除水流集 中现象, 提高生石灰消化效果, 但可能会出现水管 结垢严重现象, 必须进行定期清理或更换。
Ca( O H ) 2 + CO 2 = CaCO3 + H 2 O 随着时间的延长, 消化器槽壁上附着物还不 断增厚和变的越来越硬, 使排料不畅, 极难清除。
赵国梁 邱海雨 生石灰消化器在梅钢烧结生产中的应用
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( 2) 消化器内壁聚集的混合物和不断加厚的 垢块具有极大的摩擦系数, 消化器叶片在槽内作 旋转运动时, 受到剧烈磨削, 使消化器叶片易磨 损, 掉落, 而且轴也容易断裂。
( 4) 在使用消化器过程中, 发现生石灰粒度的 组成对下料情况和消化过程都有影响。过细的生 石灰易造成消化器堵料, 下料口往外喷料, 并增加 蒸汽中含尘量。针对这种情况, 对生石灰料仓进 行改造, 下料斗加装插板, 皮带两侧装挡料皮; 同 时对炼钢生石灰筛分系统进行改造, 适当增加筛 孔孔径, 减少 0. 5 m m 以下粒级( 改造前后生石灰 粒度比较 见表 2) , 以防 止拉式皮 带下料 口处喷 料, 保证下 料稳定。当生 石灰- 0. 5 mm < 60% 时, 生石灰下料基本不发生喷料现象。
( 1) 使生石灰充分消化, 提高制粒效果, 改善 烧结料层透气性;
( 2) 强化烧结过程, 使烧结参数及技术经济指 标得以进一步优化;
( 3) 将除尘水循环利用, 改善了除尘对大气造 成的污染。
参考文献
[ 1] 付菊英, 姜 涛, 朱德庆 烧结球团学 湖 南: 中南 大 学出版社, 1996 [ 2] A . A . Reis 强化生 石灰 消化改 善烧 结混 合料 制粒 国外钢铁, 1993
表 1 炼钢生石灰与板桥生石灰物化性能比较
Si O2 %
CaO %
MgO %
活性度
烧损 %
炼钢生石灰 1. 48 92. 3 1. 7 356. 5 4. 4
板桥生石灰 1. 65 85. 32 1. 1 277. 9 9. 16
为解决水分波动问题, 将两地生石灰分别打 到两个料仓, 并同时使用, 为了使料仓有空间装来 料, 不让汽车压料, 根据两种生石灰来料量的比 例, 将两种生石灰用量固定在相应的比例下( 特殊 情况灵活处理) , 分开加水, 这样就避免了两种生 石灰消化所需的水分不一样而造成的混合料水分 波动。
3 号烧结机生石灰消化器自 2006 01 正式投
入使用后, 烧结生产条件得到较大改善, 生石灰强
化烧结料制粒作用得到进一步发挥, 烧结料层透
气性大大改善, 烧结矿中白点明显减少, 烧结参数
指标都明显提高( 见表 3) 。
表 3 生石灰消化器使用前后
烧结参数指标比较
料层 终点温度 总管温度 总管负压 返矿量
( 2) 生石灰消化后, 产生大量含有 CaO 粉尘 蒸汽, 污染周围环境, 危害岗位职工健康。利用生 石灰粉尘亲水性好特点, 对蒸汽拨风管采用重力 和水沫除尘, 废水不外排, 循环回消化器中作为消 化用水, 解决了生石灰消化除尘问题。
( 3) 采用自动加水技术, 使消化器加水均匀、 稳定, 提高生石灰消化速度和质量, 减少混合料水 份波动。合理调节消化加水量, 使消石灰不粘结 成块, 以免在烧结矿中形成白点。炼铁厂 3 号烧 结机使用两种不同产地的生石灰, 其物化性能有 一定的差异( 见表 1) 。生石灰用压缩空气从来料 的汽车里打入到料仓里, 由于两种生石灰没有分 开, 使得两种生石灰混在一起, 当下料到消化器里 时, 由于两种生石灰的活性度不一样, 消化所需的 水分也不一样, 这样造成混合料的水分波动较大。
从表 4 中可以看出, 生石灰消化器投入生产 以来, 利用系数上升了 0. 054 t / m 2 h, 转鼓指数 上升了 1. 47% ; 槽下返回率下降了 1. 26% , 煤气 单耗下降了 0. 12 m3/ t, 电耗下降了1. 79 kW h/ t, 固体燃耗下降了 1. 97 kgce/ t。
1 生石灰消化器在梅钢的应用 1. 1 梅钢 3 号烧结机的工艺生产流程特点
梅钢 3 号烧结机的熔剂用料除了在一次配料 中配加 9% 左右的云屑在混匀矿 中外, 后面参与 二次配料的熔剂全用生石灰。在生产设备上制粒 机与混合机紧邻, 中间没有大矿槽作为上料缓冲, 而且熔剂配料圆盘位于配料系统的最后端, 生石 灰下料后经过混合机到制粒机时间不到 5 min, 使得部分生石灰还来不及消化就进入制粒机, 不 仅起不到制粒粘结作用, 生石灰在制粒机里继续 吸水消化膨胀, 反而破坏了已制好的球, 这样造成
mm !
!
kP a t h- 1
使用前 580 260
பைடு நூலகம்
1 18
16. 8 100
使用后 621 290
1 23
16. 1
88
从表 3 中可以看出, 使用生石灰消化器后, 烧
结参数指标 均有明 显提高, 烧结 料层提 高了 30
mm, 终点 温度提 高 30 ! , 总管负压下降了约 1 kPa, 同时烧结过程得到优化, 返矿量下降了12 t / h。
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梅山科技
2007 年第 4 期
表 2 炼钢生石灰改造前后粒度比较 %
- 0. 5mm 0. 5~ 1mm 1~ 2mm 2~ 3mm + 3mm 改造前 71. 23 18. 15 6. 63 1. 85 2. 14 改造后 58. 92 23. 10 9. 59 4. 95 3. 44
1. 3 3 号烧结机使用生石灰消化器带来的效果
3结 语 梅钢 3 号烧结机投入生石灰消化器生产后,
在前一段时间, 消化器绞笼堵料、除尘风管结块, 水份波动大, 除尘蒸汽对环境的污染等问题曾不 断干扰生产, 但通过不断摸索, 发现其中的原因, 克服技术难点, 使问题逐一解决。目前, 生石灰消 化器已成为烧结生产一个重要的工艺点, 对强化 烧结生产起到了积极的作用, 主要表现为几下几 个方面:
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2007 年第 4 期
生石灰消化器在梅钢烧结生产中的应用
赵国梁 邱海雨 ( 梅山钢铁公司炼铁厂 南京 210039)
摘 要: 梅钢 3 号烧结机系统由于场地位置限制导致生石灰下料后经过混合机到制粒机 时间不足 5 min, 使得部分生石灰还来不及消化就进入制粒机, 不仅起不到制粒粘结作用, 生 石灰在制粒机里继续吸水消化膨胀, 反而破坏了已制好的球, 从而造成烧结混合料透气性差, 严重影响烧结矿产、质量。为此, 烧结分厂联合相关部门进行专题技术攻关, 引进双轴式生石 灰消化器, 并自主研发出消化器除尘系统, 很好的解决了由于生石灰比重小、粒度细、碱性强等 本身固有特性导致的生石灰环境污染问题, 促使 3 号烧结机烧结矿产、质量指标进一步优化。
目前, 全国有几家钢铁公司的烧结厂在生产 中都应用了生石灰消化器, 但都不是很理想, 主要 存在有以下几个方面的问题。
( 1) 由于生石灰在消化过程产生氢氧化钙与 水搅拌形成的混合物粘附在槽壁上, 时间一长, 因 高温挤压及化学反应, 使混合物形成垢块, 其化学 反应为[ 2] :
CaO + H 2 O= Ca( OH ) 2
( 3) 生 石灰消化后 产生大量 含 CaO 粉尘蒸 汽, 同时除尘废水碱度高, 对环境影响很大。
烧结分厂为了克服一般消化器以上的几个缺 点, 联合相关部门进行专题技术攻关, 并自主研发 出消化器除尘系统( 见图 1) 。
图 1 梅钢 3 号烧结机生石灰消化器结果示意图
由于采用了双轴式消化器, 双轴上的螺旋叶 片相向运动, 输送物料, 并能对大块消石灰进行破 碎, 同时增加了消化器壳体的容积, 在消化器头部 两侧安装了强力喷头, 轴的上方装有加水管, 用作 冲洗轴和叶片。这样 就消除了生石 灰消化器堵 料, 垢块对叶片的磨损以及断轴的问题。对除尘 则采用在消化器上方加装除尘风管, 通过自然拔 风将蒸汽送到室外, 对蒸汽采用重力和水沫除尘。 蒸汽首先进入消化器上方密封罩后, 大颗粒粉尘 沉淀下来; 同时在拔风管、罩壳中装有雾化喷头, 对蒸汽进行水沫除尘, 除尘水通过溜槽返回消化 器里, 这样既避免将含尘蒸汽直接排到大气中, 又 使除尘水得到了循环利用。 1. 2. 2 生石灰消化器在使用中解决的技术难点
烧结混合料制粒效果差, 降低了烧结料层的透气 性, 恶化了烧结过程, 在抽风机风门开度一定的情 况下, 有效风量急剧下降, 烧结负压很高( 17. 2 kP a) , 同时烧结 料层也铺 不上去, 长期低 于 580 mm( 3 号烧结机 台车挡板高度 为 700 mm ) 。除 此, 由于生石灰没有充分消化, 没能与混合料混 匀, 这样造成制粒机出来的混合料中夹带大量白 点, 甚至在烧结矿中还经常可见, 使得 3 号烧结机 的产质量和烧结能耗受到严重的影响。 1. 2 生石灰消化器在 3 号烧结机的应用 1. 2. 1 生石灰消化器的结构特点
% kgce t- 1 m3 t- 1 ( kW h) t- 1
使用前 1. 338 82. 56 18. 51 55. 93 4. 25
40. 36
使用后 1. 392 84. 03 17. 25 53. 96 4. 13
38. 57
效 果 0. 054 1. 47 - 1. 26 - 1. 97 - 0. 12 - 1. 79
2 目前存在问题和后期设想 2. 1 存在问题 2. 1. 1 水沫除尘效果不稳定
由于本系统无废水外排, 所以总耗水量为生 石灰理想消化耗水量, 其中 60% 左右用于水沫除 尘, 40% 左右用于生石灰绞龙清堵, 本来总水量就 较少, 还要用于两部分功能, 从而造成这两部分效 果都不够理想。 2. 1. 2 消化后生石灰分散状态不理想
Key Words: Sintering; Bur nt lim e; Slaker
由于生石灰遇水消化放热, 可以提高料温, 降 低燃耗, 降低过湿层厚度, 提高制粒小球的强度, 改善料层透气性, 所以适量添加生石灰能提高烧 结利用系数和产量。另外, 生石灰中的高活性的 CaO 可以使烧结液相中的铁酸钙成分增加, 能起 到提高烧结矿质量的作用[ 1] 。目前烧结行业虽广 泛使用了生石灰作烧结熔剂, 但由于生石灰比重 小、粒度细、碱性强等本身固有特性导致生石灰环 境污染问题在诸多烧结厂家长期未得到良好的解 决。